《(江蘇專用)高考物理一輪復習 單元檢測十二 機械振動與機械波 光 電磁波與相對論-人教版高三物理試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(江蘇專用)高考物理一輪復習 單元檢測十二 機械振動與機械波 光 電磁波與相對論-人教版高三物理試題(12頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、檢測十二 機械振動與機械波 光 電磁波與相對論
考生注意:
1.本試卷共4頁.
2.答卷前,考生務必用藍、黑色字跡的鋼筆或圓珠筆將自己的姓名、班級、學號填寫在相應位置上.
3.本次考試時間90分鐘,滿分100分.
4.請在密封線內作答,保持試卷清潔完整.
一、選擇題(本題共6小題,每小題4分,共計24分.每小題至少有一個選項符合題意,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分)
1.(2017·南京市、鹽城市高三第二次模擬考試)兩束不同頻率的平行單色光a、b分別由水射入空氣發(fā)生如圖1所示的折射現象(α<β),下列說法正確的是( )
圖1
A.隨著a、b入射
2、角度的逐漸增加,a先發(fā)生全反射
B.水對a的折射率比水對b的折射率小
C.a、b在水中的傳播速度va>vb
D.a、b入射角為0°時,沒有光線射入空氣中
2.(2018·常熟市模擬)光在科學技術和生產生活中有著廣泛的應用,下列說法正確的是( )
A.為使拍攝的水面下景物更清晰,可利用偏振現象在照相機鏡頭前加一偏振片,減少反射光的影響
B.蚌殼內表面上有一薄層珍珠質,在陽光照射下常會呈現美麗的色彩,這是光的衍射
C.在光導纖維束內傳送圖象是利用光的色散現象
D.光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現象
3.(2018·南京市玄武區(qū)模擬)下列說法中正確的是( )
A.地面附近有
3、一高速水平飛過的火箭,地面上的人觀察到“火箭長度”要比火箭上的人觀察到的短一些
B.拍攝玻璃櫥窗內的物品時,往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度
C.在同種均勻介質中傳播的聲波,頻率越高,波長也越長
D.玻璃內氣泡看起來特別明亮,是因為光線從氣泡中射出的原因
4.(2018·南京市三校聯(lián)考)下列說法正確的是( )
A.機械波能發(fā)生多普勒效應,電磁波則不能
B.全息照片利用了激光平行度好的特點
C.考慮相對論效應,觀測到沿桿方向高速運動的桿長度比靜止時短
D.在雙縫干涉實驗中,若僅將入射光由綠光改為紅光,則相鄰干涉條紋間距變窄
5.(2017·南京市、鹽城市高三年級第一
4、次模擬考)如圖2所示,在一條張緊的繩子上掛幾個擺,其中A、B的擺長相等.當A擺振動的時候,通過張緊的繩子給B、C、D擺施加驅動力,使其余各擺做受迫振動.觀察B、C、D擺的振動,發(fā)現( )
圖2
A.C擺的頻率最小 B.D擺的周期最大
C.B擺的擺角最大 D.B、C、D的擺角相同
6.(2017·南通中學高二上學期期中)下列各組電磁波,按波長由長到短的正確排列是( )
A.γ射線、紅外線、紫外線、可見光 B.紅外線、可見光、紫外線、γ射線
C.可見光、紅外線、紫外線、γ射線 D.紫外線、可見光、紅外線、γ射線
二、非選擇題(本題共12小題,共計76分)
7.(4分)(20
5、18·南京市三校聯(lián)考)如圖3所示,寬度為l的宇宙飛船沿其長度方向以速度u(u接近光速c)遠離地球,飛船發(fā)出頻率為ν的單色光.地面上的人接收到光的頻率________(選填“大于”“等于”或“小于”)ν,看到宇宙飛船寬度________(選填“大于”“等于”或“小于”)l.
圖3
8.(4分)(2017·揚州中學高三質量監(jiān)測)在利用單擺測重力加速度的實驗中,若擺長為L,周期為T,則重力加速度的計算公式為g=________;按照狹義相對論的觀點,若火箭以相對地面的速度v“迎著”光束飛行,設光速為c,則火箭上的觀察者測出的光速為________.
9.(4分)(2018·南通市調研)一列
6、簡諧橫波沿+x方向傳播,波長為λ,周期為T.在t=0時刻該波的波形圖如圖4甲所示,O、a、b是波上的三個質點.則圖乙可能表示________(選填“O”、“a”或“b”)質點的振動圖象;t=時刻質點a的加速度比質點b的加速度________(選填“大”或“小”).
圖4
10.(4分)(2017·徐州市、連云港市、宿遷市高三聯(lián)考)如圖5甲所示,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0.2s時剛好傳播到x1=4m處.波源在坐標原點,其振動圖象如圖乙所示,則這列波的波速為________m/s.從圖甲所示時刻起,再經________s,x2=42m處的質點P第一次處于波峰.
圖5
7、
11.(4分)(2017·揚州市高三上學期期末檢測)截面為等邊三角形的棱鏡ABC如圖6所示,一束單色光從空氣射向E點,并偏折到F點,已知入射方向與AB邊的夾角為θ=30°,E、F分別為AB、BC的中點,則該棱鏡的折射率為________,光線EF________從BC界面射出.(選填“能”或“不能”).
圖6
12.(6分)如圖7表示兩個相干波源S1、S2產生的波在同一種均勻介質中相遇.圖中實線表示波峰,虛線表示波谷,c和f分別為ae和bd的中點,則:
圖7
(1)在a、b、c、d、e、f六點中,振動加強的點是__________.振動減弱的點是____________
8、.
(2)若兩振源S1和S2振幅相同,此時刻位移為零的點是____________.
13.(6分)某同學測量玻璃磚的折射率,準備了下列器材:激光筆、直尺、刻度尺、一面鍍有反射膜的平行玻璃磚.如圖8所示,直尺與玻璃磚平行放置,激光筆發(fā)出的一束激光從直尺上O點射向玻璃磚表面,在直尺上觀察到A、B兩個光點,讀出OA間的距離為20.00cm,AB間的距離為6.00cm,測得圖中直尺到玻璃磚上表面距離d1=10.00cm,玻璃磚厚度d2=4.00cm.玻璃磚的折射率n=____________,光在玻璃磚中傳播速度v=________m/s(光在真空中傳播速度c=3.0×108 m/s,結果均保留
9、兩位有效數字).
圖8
14.(8分)(2018·鹽城中學階段性測試)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,周期為2s,t=0時刻的波形如圖9所示.質點a平衡位置的坐標xa=2.5m.求:
圖9
(1)該列波的波速是多少?
(2)再經過多長時間質點a第一次經過平衡位置向y軸正方向運動?
15.(8分)(2018·儀征中學學情檢測)一束單色光由左側射入盛有清水的薄壁圓柱型玻璃杯,如圖10所示為過軸線的截面圖,調整入射角α,光線恰好在水和空氣的界面上發(fā)生全反射,已知水的折射率為,求sinα的值.
圖10
16.(9分)(2017·揚州
10、市高三第四次模擬測試)如圖11所示,ABCD為一棱鏡的橫截面,∠A=∠B=90°,∠C=60°,CD面為鍍銀的反射面,BC邊長為L,一束單色光垂直AB面射入棱鏡,從BC面中點P射出后垂直射到與水平方向成30°的光屏MN上,光在真空中速度為c,求:
圖11
(1)棱鏡材料的折射率;
(2)光束在棱鏡中傳播的時間.
17.(9分)人造樹脂是常用的眼鏡片材料.如圖12所示,光線射在一人造樹脂立方體上,經折射后,射在桌面上的P點.已知光線的入射角為30°,OA=5cm,AB=20cm,BP=12cm,求該人造樹脂材料的折射率n.
圖12
11、
18.(10分)(2018·常熟市模擬)如圖13所示為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的截面圖,圓弧CD為半徑為R的四分之一的圓周,圓心為O,光線從AB面上的某點入射,入射角θ=45°,它進入棱鏡后恰好以臨界角射在BC面上的O點.
圖13
(1)畫出光線由AB面進入棱鏡且從CD弧面射出的光路圖;
(2)求該棱鏡的折射率n;
(3)求光線在該棱鏡中傳播的速度大小(已知光在空氣中的傳播速度c=3.0×108m/s).
答案精析
單元檢測十二 機械振動與機械波 光 電磁波與相對論
1.BC [由題圖知,α<β,所以隨著a、b入射角度的
12、逐漸增加,折射角均增大,b光的折射角先達到90°,即b光先發(fā)生全反射,故A錯誤;由于α<β,由折射定律知,折射率na小于nb,故B正確;由v=知,在水中的傳播速度關系為va>vb,故C正確;當a、b入射角為0°時,光線不偏折進入空氣中,故D錯誤.]
2.AD [為使拍攝的水面下景物更清晰,可利用偏振現象在照相機鏡頭前加一偏振片,減少反射光的影響,選項A正確;蚌殼內表面上有一薄層珍珠質,在陽光照射下常會呈現美麗的色彩,這是光的干涉現象,選項B錯誤;在光導纖維束內傳送圖象是利用光的全反射現象,故C錯誤;光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現象,故D正確.]
3.A [根據相對論可知,地面附近有一高
13、速水平飛過的火箭,地面上的人觀察到的火箭長度比火箭上的人觀察到的要短一些,故A正確;拍攝玻璃櫥窗內的物品時,往往在鏡頭前加一個偏振片以減小反射光的強度,故B錯誤;根據公式v=λf可得,頻率越高,波長越短,C錯誤;玻璃中的氣泡看起來特別明亮是因為光從玻璃射向氣泡時,一部分光在界面上發(fā)生了全反射,D錯誤.]
4.C [機械波和電磁波都能產生多普勒效應,只要兩者距離發(fā)生變化,即會發(fā)生多普勒效應現象,選項A錯誤;全息照片往往用激光來拍攝,主要是利用了激光的相干性,選項B錯誤;根據相對論原理,考慮相對論效應,觀測到沿桿方向高速運動的桿長度比靜止時短,選項C正確;在雙縫干涉實驗中,若僅將入射光由綠光改為
14、紅光,因紅光的波長比綠光長,根據Δx=λ可知相鄰干涉條紋間距變寬,選項D錯誤.]
5.C [由A擺擺動從而帶動其余3個單擺做受迫振動,受迫振動的頻率等于驅動力的頻率,故其余各擺振動周期跟A擺相同,頻率也相等,故A、B錯誤;受迫振動中,當固有頻率等于驅動力頻率時,出現共振現象,振幅達到最大,由于B擺的固有頻率與A擺的相同,故B擺發(fā)生共振,振幅最大,故C正確,D錯誤.]
6.B [依照波長的由長到短,電磁波譜可大致分為:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線(伽馬射線),故B正確,A、C、D錯誤.]
7.小于 等于
解析 由相對論可知,光的傳播速度不變,因此該光相對飛船的速度等
15、于c;飛船高速遠離地球,由多普勒效應可知,地球上接收到的光的頻率小于ν,根據愛因斯坦的相對論的尺縮效應,看到宇宙飛船的長度減小,但寬度不變.
8. c
9.b 小
解析 由題圖乙可知,t=0時刻質點的振動方向向上,由題圖甲可知,波沿x軸正向傳播,t=0時刻b點的振動方向向上,故題圖乙可表示b質點的振動圖象;t=時刻,a質點到達平衡位置,加速度為零,而b質點到達波峰位置,加速度最大,則此時刻質點a的加速度比質點b的加速度小.
10.20 2
解析 這列波的波速為v==m/s=20 m/s;x2=42m處的質點P第一次處于波峰時,波要向前傳播40m,故經過的時間為t==s=2s
11.
16、 能
解析 光線射到E點的入射角為60°、折射角為30°,則折射率n==;發(fā)生全反射的臨界角為C=arcsin=arcsin>30°,故光線在BC邊不能發(fā)生全反射,能射出.
12.(1)a、c、e b、d、f (2)b、c、d、f
解析 (1)a、e兩點分別是波谷與波谷、波峰與波峰相交的點,故此兩點為振動加強點;c點處在a、e連線上,且從運動的角度分析a點的振動形式恰沿該線傳播,故c點是振動加強點,同理b、d是振動減弱點,f也是振動減弱點.
(2)因為S1、S2振幅相同,波峰與波谷相遇的位移為零,或平衡位置相遇位移也為零,此時刻位移為零的點是b、c、d、f.
13.1.2 2.5×1
17、08
解析 作出光路圖如圖所示,根據幾何知識可得入射角i=45°,折射角r=37°,故折射率n=≈1.2,故v==2.5×108 m/s.
14.(1)2m/s (2)0.25s
解析 (1)由題圖讀出波長λ=4m,則波速
v==m/s=2 m/s;
(2)根據波的傳播方向判斷可知,圖中x=2m處質點此時的振動狀態(tài)傳到a點時,質點a第一次經過平衡位置向y軸正方向運動,則質點a第一次經過平衡位置向y軸正方向運動的時間t==s=0.25s.
15.
解析 當光線在水面發(fā)生全反射時有sinC=,
當光線從左側射入時,由折射定律有=n,
聯(lián)立并代入數據可得sinα=
16.(1
18、) (2)
解析 (1)光路圖如圖所示,由幾何關系可得:光線射到DC面的入射角為:i=30°
光線射到BC面的入射角為:α=30°
BC面的折射角為:β=60°
光線在P點時折射時,由于光線從介質射入空氣,則
n==
(2)由幾何知識可得,光束在棱鏡中傳播的距離
s=+L=1.25L
光束在棱鏡中傳播的速度v=
則光束在棱鏡中傳播的時間t==
17.(或n≈1.5)
解析 設折射角為r,由折射定律n=,其中i=30°,
由幾何關系知
sinr=,且OP=
代入數據解得n=(或n≈1.5).
18.見解析
解析 (1)光路圖如圖所示,
(2)光線在BC面上恰好發(fā)生全反射,入射角等于臨界角C
sinC=
在AB界面上發(fā)生折射,折射角θ2=90°-C
由折射定律:=n
聯(lián)立解得n=
(3)光在該棱鏡中的傳播速度v==×108m/s